KR20160021857A - 회전 자기장 기기에 대한 개선 방법 - Google Patents

회전 자기장 기기에 대한 개선 방법 Download PDF

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Abstract

“회전 자기장 기기에 대한 개선 방법”라고 명칭의 본 특허는 정익 및 종래 회전 자기장 기기의 인덕터 시스템의 구조 변화에 관한 것이다. 에어 갭에서 편(shoe)들 사이 슬롯이 없고, 권선이 축 영역에 있고, 조립식 코일이며, 전력손실을 제거하고, 전자 및 기계 진동, 전자기 방출 및 스타트 업 토크(start-up torque)이고, 더 낮은 구리 함량을 갖도록, 제1변화는 정익 극이 축이라는 사실로 구성된다. 제2변화는 인덕터 시스템에 관한 것으로, 공유 콜렉터와 요크를 갖는 다수의 코어로 구성되고, 감을 때마다 동일한 수의 암페어를 위해, 이러한 기계들 또는 사용중의 다른 임의의 영역으로 교체하는 종래 전자석의 것과 유사한 외부 치수를 갖는 요구되는 구리의 양을 매우 감소시킨다. 이는 모든 회전 분야 기계에서 사용될 수 있다.

Description

회전 자기장 기기에 대한 개선 방법{IMPROVEMENTS TO ROTATING MAGNETIC FIELD MACHINES}
본 발명에서 제안된 개선사항은 종래 회전 자기장 기기의 정익 및 여기 시스템의 구조에 관한 것이다. 여기 전자석에 대한 개선 사항은 많은 다른 기기와 장치에 적용될 수 있다.
출원인은 본 특허에서 제안되는 종래의 발전기와 엔진 모두에 적용될 수 있고, 자기 전이에 의해 여기될 수 있는 이와 같은 임의의 다른 정익 또는 여기 기술을 알지 못한다. 후자는 다른 기기와 장치처럼, 출원인의 실용신안 U 200402396과 발명 특허 P 201200334의 대상이다.
본 발명에 따른 회전 자기장 기기에 대한 개선 방법에 의하면, 종래 회전 자기장 기기의 정익 및 여기 시스템의 구조을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 회전 자기장 기기에 대한 개선 방법은, 에어 갭에서 극(pole)들 사이 슬롯들을 포함하는 정익 및 종래 발전기의 하나의 동작을 강화시키고 구조를 용이하게 하며, 기긱의 비용을 감소시키도록 단일 코어를 갖는 인덕터 시스템의 구조를 변경하고, 상기 정익의 극은 축이고, 상기 에어 갭에서 극 사이 슬롯을 포함하지 않고, 방사 또는 축방향 중 하나이며, 각각의 여기 전자석이 여러 동일한 전자석으로 평행하게 구성되고, 첨부된 설명 및 도면, 및 하기 청구항에 따른 일반 요크 또는 실린더 헤드 및, 일반 콜렉터 또는 슈를 공유할 수 있다.
또한, 상기 코어 및 상기 여기 전자석의 편과 요크 및 실린더 헤드 또는 정익 극의 요크가 자석일 수 있다.
종래 회전 자기장 기기의 정익 및 여기 시스템의 구조을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 정익의 플레이트 축에서 본 도면이다.
도 2는 축 방향 측면도와 향상된 정익의 축에서 본 도면이다.
도 3은 종래의 인덕터 축방향 단면도이다.
도 4는 향상된 인덕터 형상 축방향 단면도이다.
본 발명은 정익 극(pole)이 축이고, 에어 갭에서 극의 편 사이 슬롯을 갖지 않고, 일반 요크 또는 실린더 헤드 및 일반 콜렉터 또는 편를 공유하면서, 각각의 여기 전자석이 평행하게 여러 동일한 전자석에 의해 형성되도록 구성된다.
완전한 정익은 종래 정익에 비해 이점을 갖는다. 이는 전압 및 전력손실을 제거하고, 전자기 및 기계 진동(vibration), 및 스타트 업 토크를 제거한다. 구리 함량은 적어도 25% 보다 더 낮고, 이는 더 나은 냉각 공기 통로를 갖는다. 이것의 크기는 상기 종래의 정익보다 동일하거나 작다.
향상된 전자석은 감을 때마다 동일한 수의 암페어를 위해 종래에 비해 50%이하의 구리를 갖고, 그것의 크기는 동일하거나 더 작고, 훨씬 더 많은 냉각 에어 통로를 갖는다.
공통 컬렉터 및 요크 모두는 영구 자석일 수 있다.
도 1과 3의 설명
도 1에서, 도면번호1은 극의 확대 또는 편(shoe)이고, 도면번호2는 방사형 축이고, 도면번호3은 요크(yoke) 또는 실린더 헤드(4)이고, 도면부호4는 코일 또는 권선을 수용하기 위한 극(pole)들 사이 공간이고, 도면부호5는 극편(pole shoe)들 사이 슬롯(slot)이다.
도3에서, 도면부호1은 전자석의 코어 또는 전기자이고, 도면부호2는 코어에 감긴 코일이고, 도면번호3은 극성부(polar part): 요크 또는 실린더 헤드(cylinder head) 및 편 또는 콜렉터(collector)이다.
향상된 정익 실시예의 설명
도 2에서, 선택된 설계에 의해 요구된 바와 같이, 많은 코어 또는 축의 극(2)으로 구성된 정익(1) 전기자 어셈블리(armature assembly)의 형상 축을 통해 단면 A-A를 관찰할 수 있다. 상기 도면에서, 정익(6)이 에어 갭(7)에 의해 정익으로부터 떨어져 이격되어 회전하는 영역과 반대인 단부(5)를 통해 정익 날개(4)가 형성되는 도체가 각 극에 도입되기 때문에, 극(3)들 사이 슬롯은 요구된 만큼 작을 수 있다.
에어 갭(7) 영역에서, 정익의 헤드 극은 확대(8) 또는, 극 표면의 매우 작은, 예를 들면 10분의1 또는 더 작거나 없는 부분인 표면을 갖는 슬롯(3)이 있는 편(shoe)을 포함한다.
추가로, 하나의 다른 것을 방해하지 않고, 도2에서, 회전(4)이 극(2)의 축 확대에서 수용되기 때문에, 정익 권선의 헤드는 종래의 정익에서보다 더 짧다. 이것은 향상된 권선의 전기 도체(electric conductor)의 길이가 종래의 길이보다 짧은 이유이다. 상업적인 자동차 교류발전기(alternator)의 특정 경우에, 감소 또는 절약이 35%에 이르며, 이는 매우 중요하다.
상술된 축의 극(pole)(2)은 종래의 방사형 극(radial pole), 일반 요크(common yoke)(9)의 경우에서와 같이 공유한다. 여기서, 자속의 흐름이 발생한다. 요크(9)는 자석일 수 있다.
도2를 참조하면, 일반 사용의 적절한 기계적 수단에 의해 요크에 고정되기 전에, 코어에서 적합한 몰드로 제조되고 코어에서 삽입될 수 있도록 정익 코일(4)은 중첩되지는 않지만, 축 코어(axial core)(2)의 연속 세그먼트에 위치된다.
상술된 장점에 추가로, 축 코어와 권선이 냉각 공기를 위한 큰 통로를 형성한다는 사실로 인하여, 정익 코일의 공기냉각은 종래의 배열에서 보다 더 좋다. 상기 모두는 에어 갭에 적용될 수 있다.
향상된 여기 전자석의 설명.
도4를 참고하면, 개선사항은 종래 전자석을 극성, 예를 들어, 콜렉터 또는 편(2)으로 알려진 N극(North) 갖는 철 플레이트 및 종래 것과 동일한 외형 수치를 갖는 실린더 헤드 또는 요크(3)로 알려진 S극을 갖는 다른 하나 사이에 평행하게 위치된 더 작은 섹션(section)(1)을 포함하는 일부 전자석으로 교체하여 구성한다. 도선이 감길 때마다 동일 수의 암페어에 관한 함유량은 종래 전자석의 것보다 낮다.
공기에 노출되는 더 긴 길이의 선과 종래 인덕터보다 더 나은 공기 통로를 갖기 때문에, 공기 냉각은 동일한 외부 치수를 갖는 향상된 인덕터에서 보다 더 낫다.
향상된 전자석의 자석 코어는 상응하는 코일에 의해 둘러 싸이는 영구자석일 수 있다.
추가로, 컬렉터와 실린더 헤드는 조정된 극성을 갖는 영구 자석일 수 있다.
이러한 여기 전자석은 다른 본 특허에서 설명된 시스템이 전자 기기의 여기와 관련되어, 다른 기기와 장치에서 사용될 수 있기 때문에, 사용들에 적용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 에어 갭에서 극(pole)들 사이 슬롯들을 포함하는 정익 및 종래 발전기의 하나의 동작을 강화시키고 구조를 용이하게 하며, 기긱의 비용을 감소시키도록 단일 코어를 갖는 인덕터 시스템의 구조를 변경하고, 상기 정익의 극은 축이고, 상기 에어 갭에서 극 사이 슬롯을 포함하지 않고, 방사 또는 축방향 중 하나이며, 각각의 여기 전자석이 여러 동일한 전자석으로 평행하게 구성되고, 첨부된 설명 및 도면, 및 하기 청구항에 따른 일반 요크 또는 실린더 헤드 및, 일반 콜렉터 또는 슈를 공유하는 것을 특징으로 하는 회전 자기장 기기에 대한 개선 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코어 및 상기 여기 전자석의 편과 요크 및 실린더 헤드 또는 정익 극의 요크가 자석인 것을 특징으로 하는 회전 자기장 기기에 대한 개선 방법.
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